KR100276809B1

KR100276809B1 - Impedance matching device of high frequency communication system

Info

Publication number: KR100276809B1
Application number: KR1019980046938A
Authority: KR
Inventors: 안인택
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1997-12-30
Filing date: 1998-11-03
Publication date: 2001-01-15
Also published as: KR19990062550A

Abstract

본 발명은 동일한 저항을 통해 에미터단을 접지하고 입력신호에 해당하는 피이씨엘 신호를 베이스단으로 입력받는 두 개 트랜지스터 중 어느 하나의 트랜지스터의 콜렉터단과 트랜스포머 1차측의 어느 한 입력단 사이에 저항을 연결하며, 나머지 다른 하나의 트랜지스터의 콜렉터단과 상기 트랜지스터 1차측의 나머지 입력단 사이에 또 하나의 저항을 연결한 고주파용 통신시스템의 임피던스 정합장치를 구현함에 있다.The present invention grounds the emitter terminal through the same resistor and connects a resistor between the collector terminal of any one of the two transistors receiving the PLC signal corresponding to the input signal and the input terminal of the transformer primary side. The impedance matching device of the high frequency communication system in which another resistor is connected between the collector terminal of the other transistor and the other input terminal of the transistor primary side is provided.

Description

Impedance matching device of high frequency communication system

본 발명은 무선 트랜지스터(RF TR)의 출력 임피던스 정합에 관한 것으로, 특히 무선 트랜지스터를 전류 구동회로로 사용하는 통신시스템의 고주파용 출력 임피던스 정합장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the output impedance matching of a radio transistor (RF TR), and more particularly, to an output impedance matching device for high frequency in a communication system using the wireless transistor as a current driving circuit.

먼저, 아래에서 기재될 고주파 통신시스템은 고주파를 가지는 전기신호를 출력하는 통신시스템을 의미한다. 이때 사용되는 전기신호의 일 예를 들면, E4급의 경우 139메가 헤르쯔(MHz), STM1급의 경우에는 155메가 헤르쯔(MHz)의 주파수를 가지는 전기신호라 할 수 있다.First, the high frequency communication system to be described below means a communication system for outputting an electrical signal having a high frequency. At this time, for example, the electric signal used in the case of the E4 class can be referred to as an electric signal having a frequency of 139 megahertz (MHz), STM1 class 155 megahertz (MHz).

또한, 상기한 바와 같이 고주파를 가지는 전기신호를 사용하는 고주파 통신시스템의 경우에는 통상적으로 임피던스 정합장치를 이용하고 있다.In addition, in the case of a high frequency communication system using an electrical signal having a high frequency as described above, an impedance matching device is usually used.

이러한 고주파 통신시스템에 구비된 임피던스 정합장치의 통상적인 구성은 도 1에 도시한 바와 같다. 상기 도 1을 참조하면, 입력단을 통해 인가되는 피이씨엘(PECL)급 입력신호는 입력신호 커플링(Input Signal Coupling)을 위한 커패시터 C1, C2를 거쳐 트랜지스터 Q1과 Q2의 베이스단으로 연결된다. 일 예로 상기 PECL급 입력신호의 양 주기(+)에 해당하는 신호는 C1을 거쳐 Q1의 베이스단으로 인가되며, 상기 PECL급 입력신호의 음 주기(-)에 해당하는 신호는 C2를 거쳐 Q2의 베이스단으로 인가된다. 또한, 상기 Q1과 Q2를 구동시키기 위해서는 통상적으로 바이어스 전압(Bias Voltage)이 요구되는데, 이를 위해서 상기 Q1과 Q2의 베이스단에는 바이어스 저항 R6 내지 R9로 이루어진 트랜지스터 입력 바이어스 회로를 구비하게 된다. 상기 R6 내지 R9의 연결을 일 예를 들어 설명하면, 공급전압(+5V)과 접지 사이에 R6, R8이 연결되고, 상기 R7, R9가 상기 R6, R8과 병렬로 연결된다. 이때, 상기 Q1의 베이스단은 상기 R6과 R8 사이에 연결되어 상기 R8에 분압되는 전압을 바이어스 전압으로 제공받으며, 상기 Q2의 베이스단은 상기 R7과 R9 사이에 연결되어 상기 R9에 분압되는 전압을 바이어스 전압으로 제공받는다.A typical configuration of the impedance matching device included in such a high frequency communication system is shown in FIG. Referring to FIG. 1, a PECL level input signal applied through an input terminal is connected to a base terminal of transistors Q1 and Q2 through capacitors C1 and C2 for input signal coupling. For example, a signal corresponding to a positive period (+) of the PECL input signal is applied to the base terminal of Q1 via C1, and a signal corresponding to a negative period (−) of the PECL level input signal is transmitted to Q2 through C2. It is applied to the base end. In addition, a bias voltage is typically required to drive the Q1 and Q2. To this end, a transistor input bias circuit including bias resistors R6 to R9 is provided at a base end of the Q1 and Q2. When the connection of the R6 to R9 is described as an example, R6 and R8 are connected between the supply voltage (+ 5V) and ground, and the R7 and R9 are connected in parallel with the R6 and R8. In this case, the base end of Q1 is connected between R6 and R8 to receive a voltage divided by R8 as a bias voltage, and the base end of Q2 is connected between R7 and R9 to divide the voltage divided by R9. It is provided with a bias voltage.

한편, 상기 Q1과 Q2의 에미터단은 동일한 저항 R3을 통해 접지 되며, 상기 Q1과 Q2의 콜렉터단은 트랜스포머 T1의 1차측 양단에 각각 연결된다. 이때, 상기 Q1과 Q2의 콜렉터단에 각각 연결된 T1의 1차측 양단에는 저항 R1, R2를 통해 일정 레벨(+5V)을 가지는 전압 Vcc가 인가된다. 상기 Q1과 Q2의 일 예로 "SIEMENS"의 "BFQ71"을 사용한다.Meanwhile, the emitter terminals of Q1 and Q2 are grounded through the same resistor R3, and the collector terminals of Q1 and Q2 are connected to both ends of the primary side of the transformer T1, respectively. At this time, a voltage Vcc having a predetermined level (+ 5V) is applied to both ends of the primary side of T1 respectively connected to the collector terminals of Q1 and Q2 through resistors R1 and R2. As an example of Q1 and Q2, "BFQ71" of "SIEMENS" is used.

상기와 바와 같은 구성을 가지는 종래 고주파 통신시스템의 임피던스 정합장치는 Q1의 출력에 종단 저항 R1과 R2만을 사용하게 됨에 따라 트랜스포머 T1, 프린트 회로 기판(PCB) 및 트랜지스터의 전기적 특성에 지대한 영향을 미치게 된다. 또한 상기 종단 저항값을 여러 가지로 변화시킨다고 하여도 변화가 가능한 임피던스 값에는 어느 정도 한계를 가지게 되며, 상기 한계 값이 경우에 따라 시스템의 특성에 중요한 영향을 미치는 경우가 발생한다.The impedance matching device of the conventional high frequency communication system having the configuration as described above has a significant effect on the electrical characteristics of the transformer T1, the printed circuit board (PCB) and the transistor since only the termination resistors R1 and R2 are used at the output of Q1. . In addition, even if the termination resistance value is changed in various ways, the impedance value that can be changed has a certain limit, and the limit value sometimes has an important effect on the characteristics of the system.

따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 종단 저항의 값을 변화시킴에 따라 쉽게 출력 임피던스를 맞출 수 있는 고주파용 통신시스템의 임피던스 정합장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention for solving the above problems is to provide an impedance matching device of a high frequency communication system that can easily match the output impedance by changing the value of the termination resistance.

본 발명의 다른 목적은 리턴 로스(return loss) 값에서 더 나은 특성을 가질 수 있는 고주파용 통신시스템의 임피던스 정합장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an impedance matching device of a high frequency communication system that can have better characteristics in return loss.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 동일한 저항을 통해 에미터단을 접지하고 입력신호에 해당하는 피이씨엘 신호를 베이스단으로 인가 받는 두 개 트랜지스터 중 어느 하나의 트랜지스터의 콜렉터단과 트랜스포머 1차측의 어느 한 입력단 사이에 저항을 연결하며, 나머지 다른 하나의 트랜지스터의 콜렉터단과 상기 트랜지스터 1차측의 나머지 입력단 사이에 또 하나의 저항을 연결하는 고주파용 통신시스템의 임피던스 정합장치를 구현하였다.The present invention for achieving the above object is one of the collector terminal and the transformer primary side of any one of the two transistors of the two transistors to ground the emitter terminal through the same resistor and to receive the PSI signal corresponding to the input signal to the base terminal Impedance matching device of a high frequency communication system for connecting a resistor between input terminals and connecting another resistor between a collector terminal of the other transistor and the other input terminal of the transistor primary side.

도 1은 통상적인 무선 트랜지스터를 전류 구동회로로 사용하는 통신시스템의 임피던스 정합장치의 구성도.1 is a block diagram of an impedance matching device of a communication system using a conventional wireless transistor as a current driving circuit.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 트랜지스터를 전류 구동회로로 사용하는 통신시스템의 임피던스 정합장치의 구성도.2 is a block diagram of an impedance matching device of a communication system using a wireless transistor as a current driving circuit according to an embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 우선, 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 동일한 부호가 사용되고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used for the same components, even if displayed on different drawings. In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 트랜지스터를 전류 구동회로로 사용하는 통신시스템의 임피던스 정합장치는 도 2에 도시한 구성과 같다. 상기 도 2를 참조하면, 저항 R5를 트랜스포머 T1의 1차측 양단 중 한쪽단과 트랜지스터 Q1의 콜렉터단 사이에 연결하며, 저항 R4를 상기 T1의 1차측 양단 중 상기 R5가 연결되지 않은 나머지 한쪽단과 트랜지스터 Q2의 콜렉터단 사이에 연결한다. 이때, 바람직하기로는 상기 R5와 R4는 동일한 저항 값을 가지는 저항을 사용한다.An impedance matching device of a communication system using a wireless transistor as a current driving circuit according to an embodiment of the present invention is as shown in FIG. Referring to FIG. 2, a resistor R5 is connected between one of both ends of the primary side of the transformer T1 and the collector terminal of the transistor Q1, and a resistor R4 is connected between the other end of the primary side of the T1 and the other end of which R5 is not connected to the transistor Q2. Connect between collector ends. In this case, preferably, R5 and R4 use a resistor having the same resistance value.

상기한 구성을 가지는 임피던스 정합장치의 본 발명에 따른 바람직한 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the preferred operation according to the invention of the impedance matching device having the above configuration is as follows.

종래 구성에서 저항 R4와 R5를 추가함에 따라 출력 임피던스는 상기 저항값 만큼 트랜지스터 출력단(콜렉터단)과 분리되는 효과를 가진다. 이로 인해 실재로 라인의 출력 임피던스의 특성은 저항 R1과 R2 값의 변화에 따라 종래 구성을 가지는 임피던스 정합장치의 한계값에서 5dB∼10dB 정도를 쉽게 개선할 수 있다.In the conventional configuration, as the resistors R4 and R5 are added, the output impedance is separated from the transistor output terminal (collector stage) by the resistance value. As a result, the characteristics of the output impedance of the line can easily be improved by about 5 dB to 10 dB from the limit value of the impedance matching device having the conventional configuration according to the change of the resistances R1 and R2.

하지만, 상기 저항 R4와 R5를 추가할 경우 출력 전류가 작아지게 되는데, 상기 출력 전류로 인한 구동 전류의 크기가 임피던스 정합장치의 출력 규격에 적합한 지를 확인하여야 한다.However, when the resistors R4 and R5 are added, the output current decreases. It should be checked whether the magnitude of the driving current due to the output current is suitable for the output specification of the impedance matching device.

상술한 바와 같이 본 발명은 트랜지스터를 사용한 라인 출력단의 임피던스 특성이 트랜지스터의 출력 임피던스, 프린트 회로 기판 및 트랜스포머 특성의 영향을 덜 받게 되고, 종단 저항 값을 변화시킴에 따라 쉽게 출력 임피던스를 맞출 수 있으며, 리턴 로스 값도 더 나은 특성을 가질 수 있게 된다.As described above, in the present invention, the impedance characteristic of the line output terminal using the transistor is less influenced by the output impedance of the transistor, the printed circuit board and the transformer characteristic, and the output impedance can be easily adjusted as the terminal resistance value is changed. The return loss value can also have better characteristics.

따라서 본 발명에 따른 임피던스 정합장치를 적용하면, 첫째로 출력단의 임피던스 특성이 좋아지게 되어 제품의 품질을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 둘째로 임피던스 정합장치를 요구하는 제품의 개발 일정을 앞당길 수 있는 부수적인 효과를 만들 수 있다.Therefore, if the impedance matching device according to the present invention is applied, firstly, the impedance characteristic of the output terminal is improved, and the quality of the product can be improved, and secondly, it is a secondary that can accelerate the development schedule of the product requiring the impedance matching device. You can create effects.

Claims

In the device for matching the electrical output impedance of a high frequency communication system,

The emitter terminal is grounded through the same resistor, and between the collector terminal of the first transistor and the input terminal of the transformer primary of the two transistors applied to the base terminal through a capacitor and a bias circuit for coupling a PLC-type input signal. Connecting a first resistor, and connecting a second resistor between a second transistor collector terminal of the two transistors and the remaining input terminal of the transformer.

The method of claim 1,

The impedance matching device of the high-frequency communication system, characterized in that the first resistor and the second resistor has the same value.